大话计算机(计算机系统底层架构原理极限剖析共3册)(精)

现代计算机系统的软硬 件架构十分复杂，是所有 IT相关技术的根源。本书 尝试从原始的零认知状态 开始，逐步从最基础的数 字电路一直介绍到计算机 操作系统以及人工智能。 本书用通俗的语言、恰到 好处的疑问、符合原生态 认知思维的切入点，来帮 助读者洞悉整个计算机底 层世界。本书在写作上遵 循“先介绍原因，后思考， 然后介绍解决方案，最终 提炼抽象成概念”的原则。 全书脉络清晰，带领读者 重走作者的认知之路。本 书集科普、专业为一体， 用通俗详尽的语言、图表 、模型来描述专业知识。 本书内容涵盖以下学科 领域：计算机体系结构、 计算机组成原理、计算机 操作系统原理、计算机图 形学、高性能计算机集群 、计算加速、计算机存储 系统、计算机网络、机器 学习等。 本书共分为12章。第1章 介绍数字计算机的设计思 路，制作一个按键计算器 ，在这个过程中逐步理解 数字计算机底层原理。第2 章在第1章的基础上，改造 按键计算器，实现能够按 照编好的程序自动计算， 并介绍对应的处理器内部 架构概念。第3章介绍电子 计算机的发展史，包括芯 片制造等内容。第4章介绍 流水线相关知识，包括流 水线、分支预测、乱序执 行、超标量等内容。第5章 介绍计算机程序架构，理 解单个、多个程序如何在 处理器上编译、链接并最 终运行的过程。第6章介绍 缓存以及多处理器并行执 行系统的体系结构，包括 互联架构、缓存一致性架 构的原理和实现。第7章介 绍计算机I/O基本原理，包 括PCIE、USB、SAS三大 I/O体系。第8章介绍计算 机是如何处理声音和图像 的，包括3D渲染和图形加 速原理架构和实现。第9章 介绍大规模并行计算、超 级计算机原理和架构，以 及可编程逻辑器件（如 FPGA等）的原理和架构。 第10章介绍现代计算机操 作系统基本原理和架构， 包括内存管理、任务调度 、中断管理、时间管理等 架构原理。第11章介绍现 代计算机形态和生态体系 ，包括计算、网络、存储 方面的实际计算机产品和 生态。第12章介绍机器学 习和人工智能底层原理和 架构实现。 本书适合所有IT行业从 业者阅读，包括计算机 （PC/服务器/手机/嵌入式 ）软硬件及云计算/大数据/ 人工智能等领域的研发、 架构师、项目经理、产品 经理、销售、售前。本书 也同样适合广大高中生科 普之用，另外计算机相关 专业本科生、硕士生、博 士生同样可以从本书中获 取与课程教材截然不同的 丰富营养。

冬瓜哥（张冬），现任某半导体公司系统架构师，著有《大话存储》系列图书。存储领域技术专家和布道者。

开篇 苦想计算机——以使用者的名义 第1章 电控开关——计算机世界的基石 1.1 十余年的迷惑 1.2 从1+1=2说起 1.2.1 用电路实现1+1=2 1.2.2 或门 1.2.3 与门 1.2.4 非门和与非门 1.2.5 异或门 1.2.6 1位加法器 1.2.7 全手动1位加法机 1.2.8 实现多位加法器 1.2.9 电路的时延 1.2.10 新世界的新规律 1.2.11 先行／并行进位 1.2.12 电路化简和变换 1.3 我们需要真正可用的计算器 1.3.1 产生记忆 1.3.2 解决按键问题 1.3.3 数学的懵懂 1.3.4 第一次理解数学 1.3.5 第一次理解语义 1.3.6 七段显示数码管 1.3.7 野路子乘法器 1.3.8 科班乘法器 1.3.9 数据交换器Crossbar 1.3.10 多媒体声光按键转码器 1.3.11 第一次驾驭时间 1.4 信息与信号 1.4.1 录制和回放 1.4.2 振动和信号 1.4.3 低通滤波 1.4.4 高通滤波 1.4.5 带通滤波 1.4.6 带阻滤波 1.4.7 傅里叶变换 1.4.8 波动与电磁波 1.4.9 载波、调制与频分复用 1.5 完整的计算器 1.5.1 用时序控制增强用户体验 1.5.2 用Mux来实现Crossbar 1.5.3 奇妙的FIFO队列 1.5.4 同步／异步FIFO 1.5.5 全局共享FIFO 1.5.6 多路仲裁 1.5.7 交换矩阵 1.5.8 时序问题的产生与触发器 1.5.9 擒纵机构与触发器 1.5.10 擒纵机构与晶振 1.5.11 Serdes与MUX／DEMUX